emisiones acustica- metodo para medir esfuerzos insitu.

Métodos de medición de esfuerzos in situ - emisión acústica

Introducción:
En toda excavación subterránea que se desee realizar, el macizo rocoso estará sometido a un estado de esfuerzos in-situ previo a la realización de la excavación. El estado de esfuerzo s una vez realizada la excavación, será el resultado del estado de esfuerzos inicial (in-situ) más el estado de esfuerzos inducidos porla excavación o eliminado. Por ello, los esfuerzos in-situ constituyen unos de los factores importantes que condicionan las estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones subterráneas. Los esfuerzos in-situ depende de una serie de factores como:
La topografía del terreno
La erosión.
Los esfuerzos tectónicos residuales
El efecto de las discontinuidades, etc
Para realizar esta mediciónpodemos contar con varios métodos que se dividen en dos:

métodos directos.
Liberación de tensiones
Restitución de tensiones
Fractura hidráulica
Métodos indirectos
Borehole breakout
Emisiones acústicas.
Para nuestro trabajo nos enfocaremos en los métodos de emisiones acusicas que se encuentra dentro de los métodos indirectos.
Proceso de emisión acústica.
Los primeros estudios básicos sobrelos fenómenos de emisión acústica se atribuyen a Estados Unidos (1948), y a Káiser, en Alemania (1950). Káiser fue el primero quien utilizó una instrumentación electrónica para registrar los sonidos audibles producidos por los metales durante su deformación. En todos ellos detectó una emisión acústica (entre ellos el cinc, los aceros, el aluminio, el cobre y el plomo). Los trabajos de Káiserdespertaron gran interés en los Estados Unidos, por lo que Schofield (1958) y Tatro (1959) mejoraron la instrumentación. A partir de 1964 se han realizado muchos investigaciones sobre todos clases de materiales mediante le técnica de Emisión Acústica (EA). Muchos trabajos tratan del estudio de la mecánica de las fracturas en material con y sin grietas. Se han comprobado que cuando se somete aesfuerzos una probeta con grietas, la deformación plástica que da lugar a una EA se inicia precisamente en los extremos de la grieta y en puntos de la concentración de grietas. También se ha aplicado el método para investigar el crecimiento de las grietas, tal como ocurre durante un proceso de fragilidad por hidrógeno, de agrietamiento por corrosión bajo tensiones o de fatiga a bajos ciclos.

LaEmisión Acústica es la clase de fenómeno que genera ondas elásticas transitorias por la liberación rápida de energía a partir de fuentes localizadas, o las ondas transitorias generadas de este modo. Las fuentes clásicas de EA son los procesos de deformación relacionados con defectos tales como la generación y propagación de fisuras, deformaciones del material, desprendimientos del agregado de la matriz,contracciones o dilataciones por fraguado o variaciones de temperatura, etc. El origen de la EA es el campo de tensiones creado dentro de material. De manera que, de no existir variaciones en el campo de tensiones no se produce la EA.

Cuando una pieza de un sólido tal como hormigón se somete a un proceso de carga hasta rotura, ocurren en su interior una serie de dislocaciones de microestructura que puede detectarse acústicamente. Estas dislocaciones van acompañadas de una liberación de energía potencial que, en parte, se transforma en calor, quedando una pequeña fracción que, al radiarse en forma de energía vibratoria, puede ser recogida en la superficie del sólido.
Las microestructuras (a escala molecular) tienen como consecuencia la aparición de grietas, fisuras o discontinuidadesen la masa de sólido. De este modo un sólido que inicialmente se muestra como buen conductor de energía sonora va aumentando su impedancia acústica por efecto de la deterioración del material.
Todos los materiales producen EA durante la creación y propagación de fisuras y durante la deformación. Las ondas elásticas se mueven a través del sólido hacia la superficie, donde son detectadas por...